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EMI滤波器-共模电感的理论分析 EMC在电子产品/设备已经成为可靠性的重要组成部分;将越来越被重视!特别对于我们的工业&消费类产品要求满足其相应的认证和出口要求,对应的国家政策也在不断完善;同时国际贸易的深化发展;EMC技术成为电子产品/设备必过的硬性指标!随着电子产品/设备的供电系统都开始大量运用高频开关电源并且也越来越高端化;因此对电源环境的要求就越来越高;EMC将是越来越重要!
# c/ U3 b% g; Y《开关电源:EMC的分析与设计》我在课程中说到,如果对电子电路了解,懂得开关电源的基本原理;我的这个课程能保证电子设计师们都能解决90%的EMC问题了!课程我讲实战方法,理论在我的公众号分析!!
/ U2 w; G( s. Y电子产品的CLASSA &B 标准要求!
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6 J7 K' q( H8 C我们通过如下的框图结构知道,如果电子产品&设备开关电源系统如果不插入EMI滤波器;其很难通过上述的CLASS A/B的标准限值要求; % A# G1 l/ C/ F3 @' s7 W
' b/ n- ]: \7 x) ]( N开关电源:EMC的分析和设计&电子产品&设备:EMI的分析与设计技巧-中EMI-传导高效设计我的设计理论是150KHZ-10MHZ我们快速使用EMI输入滤波器来搞定!!上图中EMI滤波器中最为关键的设计为共模电感的选择和设计;以下我将共模电感的特性进行理论分析!
/ I* C+ N- K/ s! w+ m) Z: @1.目前推荐及常用的共模电感的结构 4 G$ \9 B" [3 X7 l2 n% B. E7 O) Q$ }
3 F7 P. i( _. A, ?: F0 R4 _3 Z共模电感器等效电路:
5 o9 |. t' k" V& o5 a, r5 Y
( Z* {$ p+ a0 E( v共模电感器磁场分布特点: A. FCM
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共模磁通基本都在磁芯内部,使得共模电感量很大!
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& j( f0 s! {3 a. p: R4 q
差模磁通通过磁芯外部空气,使得差模电感量较小! 7 r2 Z8 M$ `- D' T" Q, V l8 g9 W
2.分析两种常用的共模电感的磁芯结构 A.T Core
* }* Q* L" o& m" a! o* ]+ D. o% _9 {
B.SQ Core
5 h! r" i3 D8 `; U! N- C
. }9 _" i9 Q' u+ h) A& s应用时注意要点: Δ对分绕结构,工频功率电流(差模形态)作用下,磁芯存在偏磁磁通; Δ偏磁磁通沿磁芯分布不均匀,在绕组中间部位磁密最大; Δ如果在偏磁磁通下,磁密最大处磁芯饱和,则共模感量急剧下降; Δ漏感(差模电感)越大,在工频电流下偏磁通越大,则磁芯越易局部饱和; ! A- Y; j# G( W# m2 S' X" Q
偏磁电流(直流/工频)对共模电感的影响需要考虑 3 _, {# x6 I* {1 I
7 J% C2 ]9 Z& m2 c/ }直流电流偏磁影响评估 ( |; L* z4 c9 j1 @8 m+ r# Z, ]
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3. 共模电感T Core & SQCore的技术特性比较如下表: ! H/ e6 w- [3 |& ?& b+ n X3 T
* D, b! r; J) ]8 A* r. \
4.共模电感的常用型号参数选型表 A.功率范围:20W--75W
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3 y1 h6 b2 c) j0 {- t: Y* }1 R/ p4 C5 g/ C* ^
B.功率范围:60W--120W 9 ]( [! S( u' S* t" D7 F& B
+ i% X" G( k& J3 S4 B. H, d
+ x% a5 s2 Q8 ~: J
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C.功率范围:120W--200W / q8 l, U, N) T, N9 g P
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对于>60W的电源系统;扁平铜带绕制的共模电感替换T-Core的共模电感结构可以提高效率,减小电感的温升;同时由于扁平线的漏感较低;其宽频特性就会好于绕线电感!我们通过对比测试曲线得出结论:扁平线绕组的共模电感其EMI传导在1MHZ-30MHZ的特性就非常好! / V2 h8 j% f0 g* w
注意:在共模电感应用时;直流电流偏磁影响下共模电感的等效Gap对共模和差模的电感特性有较大的影响;因此需要关注共模电感的通态电流!
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